КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ДЕЗИНФЕКЦИИ ВОДЫ

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ДЕЗИНФЕКЦИИ ВОДЫ


RU (11) 2191163 (13) C1

(51) 7 C02F1/50, C02F1/28, C02F103:04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2002.10.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2001129114/12 
(22) Дата подачи заявки: 2001.10.30 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.10.30 
(45) Опубликовано: 2002.10.20 
(56) Аналоги изобретения: US 5320773 A, 30.09.1991. RU 2106311 C1, 10.03.1998. RU 2061499 C1, 10.06.1996. US 5464559 A, 07.11.1995. WO 99/49731 A1, 07.11.1999. US 5728404 A, 17.03.1998. EP 0059978 A1, 15.09.1982. JP 04-352702 A, 07.12.1992. 
(71) Имя заявителя: Оганесов Владимир Емельянович; Серпокрылов Николай Сергеевич 
(72) Имя изобретателя: Оганесов В.Е.; Серпокрылов Н.С. 
(73) Имя патентообладателя: Оганесов Владимир Емельянович; Серпокрылов Николай Сергеевич 
(98) Адрес для переписки: 344000, Ростов-на-Дону, Главпочтамт, а/я 0066, И.Е.Журавлеву 

(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ДЕЗИНФЕКЦИИ ВОДЫ 

Изобретение относится к композициям для дезинфекции воды, предназначенным преимущественно для обработки природных и сточных вод прежде всего в полевых условиях. Оно может быть применено также для дезинфекции и стерилизации различных объектов, обеззараживания и консервирования питьевой воды из открытых пресных водоемов (рек, озер), подземных источников (артезианского водозабора) и хозяйственно-питьевого водоснабжения. Композиция для дезинфекции воды содержит биоцид, сорбент, газообразователь, коагулянт и флокулянт, причем в качестве биоцида она содержит Ag-содержащий препарат состава, мас. %: ионы серебра 0,110-5...1,0; органическая кислота 0,25...10,0; концентрированный раствор из высушенных и измельченных проростков или ботвы картофеля и томатов, а также из сока или водной вытяжки из указанных зеленых растений начальной стадии вегетации (ПУРОЛАТ-БИНГСТИ) 0,01...10,0; спиртовой раствор иода 5%, или перекись водорода (Н2О2), или перманганат калия (КМnО4) 0,01.. 10,0; дистиллированная вода остальное, в качестве коагулянта - соли алюминия или железа (III), в качестве флокулянта - органический или минеральный реагент, в качестве сорбента - глауконит или уголь активированный, а в качестве газообразователя - соду питьевую (NaHCO3) или двууглекислую (Na2CO3) при следующем соотношении компонентов, мас. %: Ag-содержащий препарат 10,0... 30,0; сорбент 0,01...10,0; коагулянт 0,01...1,0; флокулянт 0,001...0,1; газообразователь остальное. Предложенная композиция является нетоксичной при использовании и обладает возможностью сохранения функциональных свойств при длительном сроке хранения. В составе композиции используется недефицитные компоненты. 8 з.п. ф-лы, 11 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к композициям для дезинфекции воды и предназначенным преимущественно для обработки природных и сточных вод, прежде всего в полевых условиях. Но оно может быть применено также для дезинфекции различных объектов, обеззараживания и консервирования питьевой воды из открытых пресных водоемов (рек, озер), подземных источников (артезианского водозабора) и хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Известны различные композиции для дезинфекции воды. Например, известна композиция для очистки и дезинфекции воды (патент РФ 1204575, 7 С 02 F 1/50, 15.07.83, "Состав для очистки и обеззараживания воды"). Сущность этой композиции состоит в том, что она содержит активированный уголь, йод, сернокислый алюминий и крахмал при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Крахмал - 1,3... 1,6

Сернокислый алюминий - 5,3... 6,0

Йод - 23,1...23,3

Активированный уголь - Остальное

Для приготовления этой композиции-аналога 150 г порошкообразного древесного активированного угля пропитывают раствором, содержащим 5 г йода, затем высушивают под ИК-лампой, добавляют 12 г сернокислого алюминия, 0,3 г крахмала в 2% растворе и формуют в таблетки весом 2,15 0,5 г на таблеточной машине. Затем таблетки высушивают в термостате при 30...40oС до остаточной влажности 5oС. Для использования таблетку помещают в емкость с 3 л воды на 15 мин, взвесь взбалтывают, отфильтровывают, а затем используют по назначению для питья или приготовления пищи. В описанной таблетке йод предназначен для дезинфекции, сернокислый алюминий в качестве разрыхлителя таблетки, поскольку он достаточно хорошо растворяется в воде, а также в качестве коагулянта, что способствует более быстрому оседанию взвеси на дно сосуда. Этим самым ускоряется процесс очистки воды. Описанная таблетка удобна в употреблении, полученная вода соответствует принятым на сегодняшний день санитарным нормам. Но основным недостатком данной композиции-аналога в виде таблетки являются низкие органолептические свойства воды, обеззараженной с помощью этой таблетки. В частности в питьевой воде или в пище, приготовленной на этой воде, ощущается стабильный "металлический" привкус йода, который входит в состав таблетки. Кроме этого, имеется некоторая потенциальная токсичность данной композиции. Эти недостатки в некоторой степени исключены в другой композиции-аналоге для дезинфицирования воды (патент РФ 2106311, 7 С 02 F 1/52, 16.10.97, "Твердый состав для обеззараживания и очистки воды"). Данную композицию-аналог используют как в виде порошка, так и в форме таблеток. Необходимая доза композиции может меняться в зависимости от состава и количества обрабатываемой воды. Предпочтительно для обработки 1 л воды используют таблетки или порошки весом от 100 до 300 мг, содержащие 5. ..25 мг биоцида - натриевую соль дихлороизоциануровой кислоты. Эта композиция-аналог в качестве коагулянта содержит соединения металла с трехвалентным катионом, твердый неорганический полимер, полигидроксохлорид алюминия, имеющий общую формулу (Аlх(ОН)уСl3х-у)n и основность от 70 до 85%, в следующих количествах, маc.ч.:

Дихлоризоцианурат натрия - 5...25

Полигидроксохлорид алюминия - 50...175

Композиция-аналог может включать также хлорид натрия в количестве 25... 100 маc. ч., а при использовании его в виде таблеток также и бикарбонат натрия 20... 100 маc. ч. Введение в состав композиции-аналога хлорида щелочного металла, в частности хлорида натрия, позволяет ускорить коагуляцию и агрегирование образующихся хлопьев осадка, уменьшить его объем и облегчить удаление осадка фильтрованием с получением чистой воды, пригодной для употребления человеком. Бикарбонат натрия может быть использован в качестве диспергатора при применении композиции в форме таблеток для обеспечения газовыделения за счет реакции его со слабокислым коагулянтом с образованием углекислого газа, способствующего более быстрому разрушению таблетки в воде и более эффективному диспергированию в ней коагулянта и биоцида. Но эта композиция также имеет недостатки, которые ограничивают ее применение. Основной недостаток - это высокое содержание в композиции активного хлора со всеми вытекающими отсюда последствиями, такими как опасность образования вредных для здоровья хлорорганических веществ в обрабатываемой воде, отсутствие бактерицидного последействия, ухудшение органолептических свойств обрабатываемой воды, коррозионное разрушение конструкционных материалов, контактирующих с ней. Кроме того, композиция имеет ограниченный срок применения (хранения) и низкую стойкость к саморазложению, а также недостаточный эффект осветления обрабатываемой воды без финишной фильтрации.

Известна также композиция для дезинфекции воды (патент США 5320773, 30.09.91, "Состав и способ очистки воды"). Композиция для дезинфекции воды, описанная в названном патенте, является наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению (прототипом). Сущность композиции-прототипа состоит в том, что она содержит биоцид, в качестве сорбента цеолит, газообразователь, коагулянт и флокулянт, причем применяемые в качестве них вещества практически нетоксичны и в основном выполняют предназначенную им функцию по дезинфекции вод в полевых условиях как при индивидуальном, так и при групповом пользовании людьми, например строителями, нефтяниками, геологами, чабанами, военнослужащими и т. п.). Но композиция-прототип имеет значительную стоимость из-за дороговизны и дефицита ингредиентов, входящих в нее. Кроме того, количество ингредиентов, входящих в эту композицию, значительно, и вместе с тем остаются потенциально токсичные ингредиенты, входящие в ее состав.

Задача, которую поставили перед собой разработчики новой композиции для дезинфекции воды, состояла в создании нетоксичной в использовании композиции, а также увеличение срока хранения композиции без потери ею функциональных свойств и имеющей низкую цену. Техническим результатом, достигнутым в процессе решения задачи, является использование в составе композиции недефицитных и потенциально нетоксичных ингредиентов.

Сущность изобретения состоит в том, что композиция для дезинфекции воды, содержащая биоцид, цеолит, газообразователь, коагулянт и флокулянт, в качестве биоцида содержит Ag-содержащий препарат следующего состава, мас.%:

Ионы серебра - 0,110-5...1,0

Органическая кислота - 0,25...10,0

Концентрированный раствор из высушенных и измельченных проростков или ботвы картофеля и томатов, а также из сока или водной вытяжки из указанных зеленых растений начальной стадии вегетации (ПУРОЛАТ- БИНГСТИ) - 0,01... 10,0

Спиртовой раствор иода 5%, или перекись водорода (Н2О2), или перманганат калия (КМnO4) - 0,01... 10,0

Дистиллированная вода - Остальное

в качестве коагулянта - соли алюминия или железа (III), в качестве флокулянта - органический или минеральный реагент, в качестве сорбента - глауконит или уголь активированный, а в качестве газообразователя - соду питьевую (NaHCO3) или соду двууглекислую (Na2CO3) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ag-содержащий препарат - 10,0...30,0

Сорбент - 0,01...10,0

Коагулянт - 0,01...1,0

Флокулянт - 0,001...0,1

Газообразователь - Остальное

Кроме того, сущность изобретения состоит и в том, что композиция выполнена в форме таблетки и дополнительно включает связующее вещество, а также водорастворимую оболочку при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Водорастворимая оболочка - 0,01...0,1

Связующее вещество - 0,01...0,1

Собственно композиция - Остальное

Вместе с тем сущность изобретения состоит и в том, что композиция выполнена в виде гранул и дополнительно включает связующее вещество, а также водорастворимую оболочку при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Водорастворимая оболочка - 0,01...0,1

Связующее вещество - 0,01...0,1

Собственно композиция - Остальное

Сущность изобретения состоит и в том, что композиция в качестве органической кислоты содержит аскорбиновую или лимонную кислоту.

Вместе с тем сущность изобретения состоит и в том, что в качестве соли алюминия композиция содержит сернокислый аллюминий (Аl2(SO4)3) или оксихлорид алюминия Al2(ОН)5Сl.

Сущность изобретения состоит и в том, что в качестве флокулянта - минерального реагента композиция содержит активированную кремнекислоту.

Сущность изобретения состоит и в том, что в качестве флокулянта - органического реагента композиция содержит высокомолекулярный катионный полиэлектролит ВПК-402 или полиэтиленимин.

Сущность изобретения состоит и в том, что в качестве связующего вещества композиция содержит крахмал или активированную кремнекислоту.

И, наконец, сущность изобретения состоит в том, что в качестве водорастворимой оболочки композиция содержит крахмал.

Доказательства возможности осуществления заявляемой композиции для дезинфекции воды с реализацией указанного назначения приводятся ниже на примерах с различными ингредиентами. Эти характерные примеры конкретных композиций согласно предлагаемому изобретению ни в коей мере не ограничивают объем его правовой защиты. В этих примерах дана лишь конкретная иллюстрация предлагаемой композиции для дезинфекции воды, чтобы сделать ее пригодной для питья и приготовления пищи.

Пример 1. Воду из реки Темерник в районе Северного жилого массива г. Ростова на Дону с искусственно введенными культурами инфузорий в количестве 600 ед. и яиц аскарид в количестве 500 ед. тремя объемами по 0,5 л обработали порошком заявляемой композиции массой 860, 875 и 890 мг.

Композиция для дезинфекции воды в виде порошка имела следующий массовый состав, мг:

Ag-содержащий препарат, в состав которого согласно формуле изобретения входит перекись водорода (H2O2) (биоцид) - 535, - или 550, - или 565

Сернокислый алюминий (коагулянт) - 40

Гидрокарбонат натрия (газообразователь) - 40

Активированный уголь (сорбент) - 210

Полиэтиленимин (флокулянт) - 35

В данной композиции в качестве биоцида выступал Ag-содержащий препарат, который имел следующий состав, мас.%:

Ионы серебра - 0,5

Лимонная кислота - 5,0

Концентрированный раствор из высушенных и измельченных проростков или ботвы картофеля и томатов, а также из сока или водной вытяжки из указанных зеленых растений начальной стадии вегетации (ПУРОЛАТ- БИНГСТИ) - 5,0

Перекись водорода - 5,0

Дистиллированная вода - Остальное

Через 40 мин образовавшийся осадок отфильтровали через 6 слоев марли. Показатели полученной воды представлены соответственно в табл. 1, 2 и 3.

Пример 2. Воду из реки Темерник в районе Северного жилого массива г. Ростова на Дону с искусственно введенными культурами инфузорий в количестве 600 ед. и яиц аскарид в количестве 500 ед. тремя объемами по 0,5 л обработали гранулами композиции массой 575, 590 и 605 мг.

Композиция для дезинфекции воды имела следующий массовый состав, мг:

Ag-содержащий препарат, в состав которого согласно формуле изобретения входит перманганат калия (KMnO4) - 327, - или 342, - или 357

Сернокислый алюминий (коагулянт) - 50

Гидрокарбонат натрия (газообразователь) - 50

Активированный уголь (сорбент) - 148

В данной композиции в качестве биоцида выступал Ag-содержащий препарат, который имел следующий состав, мас.%:

Ионы серебра - 0,5

Лимонная кислота - 5,0

Концентрированный раствор из высушенных и измельченных проростков или ботвы картофеля и томатов, а также из сока или водной вытяжки из указанных зеленых растений начальной стадии вегетации (ПУРОЛАТ- БИНГСТИ) - 5,0

Перманганат калия (KMnO4) - 5,0

Дистиллированная вода - Остальное

Через 40 мин образовавшийся осадок отфильтровали через 6 слоев марли. Показатели полученной воды представлены соответственно в табл. 4, 5 и 6.

Пример 3. Воду из реки Темерник в районе Северного жилого массива г. Ростова на Дону с искусственно введенными культурами инфузорий в количестве 600 ед. и яиц аскарид в количестве 500 ед. тремя объемами по 0,5 л обработали композицией в виде таблеток массой 880, 895 и 910 мг. Композиция для дезинфекции воды имела следующий массовый состав, мг:

Ag-содержащий препарат, в состав которого согласно формуле изобретения входит йод (J2) - 460, - или 475, - или 490

Сернокислый алюминий - 50

Гидрокарбонат натрия - 35

Глауконит - 35

Оболочка таблетки - 500

В данной композиции в качестве биоцида выступал Ag-содержащий препарат, который имел следующий состав, мас.%:

Ионы серебра - 0,5

Лимонная кислота - 5,0

Концентрированный раствор из высушенных и измельченных проростков или ботвы картофеля и томатов, а также из сока или водной вытяжки из указанных зеленых растений начальной стадии вегетации (ПУРОЛАТ- БИНГСТИ) - 5,0

5%-ный Спиртовой раствор иода (J2) - 5,0

Дистиллированная вода - Остальное

Через 60 мин. в обработанную воду ввели культуру инфузорий, т.е. произвели вторичное загрязнение. Затем еще через 60 мин осадок отфильтровали через 6 слоев марли. Показатели полученной воды представлены соответственно в табл. 7, 8 и 9.

Опыты по изучению возможности обеззараживания воды от яиц гельминтов и цист лямблий в лабораторных условиях были поставлены в 2-х повторностях. Исследования проводили в соответствии со стандартными санитарно-паразитологическими методиками, а именно по МУК 4.2.796-99 МЗ России, М., 2000.

Пример 4. Субстрат для изучения (речная вода) был доставлен из р. Тузлов (район города Новочеркасска, Ростовской области). В качестве тест объектов взяты культуры жизнеспособных яиц аскарид и цист лямблий. Для постановки опытов брали по 0,5 л воды, в которую вносили 500-800 яиц аскарид и 500-800 цист лямблий. Экспозиции опытов составляли 30 и 40 мин. Результаты исследований представлены в табл. 10 и 11.

Согласно методике обработки проб после окончания каждой экспозиции надосадочную жидкость сливали в количестве 2/3 от общего объема и фильтровали. Фильтры помещали в термостат при 27 и 30oС. Оставшееся количество - по 1/3 объема каждой пробы также помещали в термостат с целью установления жизнеспособности яиц гельминтов. После пребывания 10 суток в термостате осадок обрабатывали по вышеназванной методике.

На основании полученных результатов видно, что наибольший эффект наблюдается при применении таблетки с марганцем при экспозиции 40 мин (98%). Наименьшее содержание жизнеспособных цист лямблий наблюдается в отстоенной воде без осадка в количестве 1-2%.

В натурных испытаниях при использовании препарата с марганцем и отстаивании 40 мин, протистоцидный эффект достигается в 2/3 объема надосадочной жидкости.

Оценивая полученные результаты, отражающие овицидный и протистоцидный эффект при использовании представленных таблеток, установлено, что в полевых условиях возможно применить для питьевых целей 2/3 объема обеззараженной воды. Необходимым условием является время отстаивания от момента внесения таблетки не менее 40 минут.

Применение предлагаемого изобретения в народном хозяйстве позволит решить важнейшую народнохозяйственную проблему, связанную с дезинфекцией воды, потребляемой населением в пунктах, не имеющих централизованных систем водоподготовки и водоснабжения, равно как и в чрезвычайных ситуациях, при авариях или стихийных бедствиях, когда системы водоочистки не обеспечивают необходимой чистоты питьевой воды, а также военнослужащими в любой точке земного шара. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Композиция для дезинфекции воды, содержащая биоцид, сорбент, газообразователь, коагулянт и флокулянт, отличающаяся тем, что в качестве биоцида она содержит Аg-содержащий препарат состава, мас.%:

Ионы серебра - 0,1 10-5..1,0

Органическая кислота - 0,25...10,0

Концентрированный раствор из высушенных и измельченных проростков или ботвы картофеля и томатов, а также из сока или водной вытяжки из указанных зеленых растений начальной стадии вегетации (ПУРОЛАТ- БИНГСТИ) - 0,01...10,0

Спиртовой раствор иода 5% или перекись водорода (Н2О2), или перманганат калия (КМnО4) - 0,01..10,0

Дистиллированная вода - Остальное

в качестве коагулянта - соли алюминия или железа (III), в качестве флокулянта - органический или минеральный реагент, в качестве сорбента - глауконит или уголь активированный, в качестве газообразователя - соду питьевую (NaHCO3) или двууглекислую (Na2CO3) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Аg-содержащий препарат - 10,0...30,0

Сорбент - 0,01...10,0

Коагулянт - 0,01...1,0

Флокулянт - 0,001...0,1

Газообразователь - Остальное

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена в форме таблетки и дополнительно включает связующее вещество, а также водорастворимую оболочку при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Водорастворимая оболочка - 0,01...0,1

Связующее вещество - 0,01...0,1

Собственно композиция - Остальное

3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена в виде гранул и дополнительно включает связующее вещество, а также водорастворимую оболочку при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Водорастворимая оболочка - 0,01...0,1

Связующее вещество - 0,01...0,1

Собственно композиция - Остальное

4. Композиция по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что в качестве органической кислоты она содержит аскорбиновую или лимонную кислоту.

5. Композиция по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что в качестве соли алюминия она содержит сернокислый алюминий (Al2(SO4)2) или оксихлорид алюминия (Al2(OH)5Cl).

6. Композиция по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что в качестве минерального флокулянта она содержит активированную кремнекислоту.

7. Композиция по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что в качестве органического флокулянта она содержит высокомолекулярный поликатионит ВПК-402 или полиэтиленимин.

8. Композиция по любому из пп.2-7, отличающаяся тем, что в качестве связующего вещества она содержит крахмал или активированную кремнекислоту.

9. Композиция по любому из пп.2-8, отличающаяся тем, что в качестве водорастворимой оболочки она содержит крахмал.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru